ROS基于SocketCAN的通信方式
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了ROS基于SocketCAN的通信方式相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
参考技术ACAN 1.0 定义的 CAN 具有 11 位消息标识，提供可能的 2048 个消息标识符。2.0 版允许有效的 29 位消息 ID。为了使新的 CAN 设备与旧的实现兼容，CAN 2.0 规范分为两部分，2.0A 和 2.0B。在 CAN 2.0A 中，消息格式与仅使用 11 位消息 ID 的旧版本 CAN 一致。 CAN 2.0B 中，允允许有效的 29 位消息 ID，然后可以在被动或主动模式下实现 CAN 2.0B。CAN 版本 1.0 和 2.0A 被称为“标准 CAN”，因为它们都使用 11 位消息 ID。CAN 2.0 B 被称为“扩展 CAN”，因为它使用扩展的 29 位消息 ID
https://www.can-cia.org/can-knowledge/can/can-history/
https://en.wikipedia.org/wiki/CAN_bus#History
https://www.edaboard.com/threads/difference-between-can1-0-and-can-2-0.217912/
SAE J1939/ISO11783
CANOpen
CANaerospace
DeviceNet
NMEA 2000
Linux可以通过串口、USB、网口、PCIE等接口与CAN设备间接进行通信。
CAN设备连接在不同的硬件接口时，意味着CAN设备被挂载在Linux中不同的总线上，如USB总线、PCI-E总线（直接通过PCI-E与linux通讯），因此Linux采用不同的通讯协议与CAN设备进行通讯。
Linux->串口->单片机->CAN
利用linux自带的串口库，或ros的serial库对串口进行读写。
通过定义串口协议，如10个字节，前两个字节为CAN ID，后面8个字节为CAN Data。通过此对串口发送数据，让单片机对其进行转换为CAN数据。
协议参考： https://manual.zlg.cn/web/#/64/2607
注意，不是所有的周立功CAN转USB设备都支持Linux，见表： https://manual.zlg.cn/web/#/146
Linux->USB->单片机->CAN
与CAN转串口不一样，利用的库是libusb和libusbcan，对CAN转USB数据直接进行读写
libusb是linux驱动，可以操作USB接口对USB设备进行读写操作。
libusbcan是CAN转USB设备厂商给的驱动，其中定义了can数据帧的数据结构体，填充相应的CAN ID和CAN Data，最后通过USB进行读写。
协议参考： https://manual.zlg.cn/web/#/55/2282
Linux->TCP(UDP)/IP->单片机->CAN
利用Linux的socket库对网络设备进行读写操作。
Linux通过IP地址利用Socket与CAN设备通信，一个TCP/UDP帧包中包含若干个连续的CAN帧，每个CAN帧包含若干个字节，包含CAN ID和CAN Data。
协议参考： https://manual.zlg.cn/web/#/67/2693
注意周立公CAN转PCI-E设备，型号PCI-5010-P不支持Linux： https://manual.zlg.cn/web/#/146
Linux->SocketCAN->单片机->CAN
Linux提供了SocketCAN接口，使得CAN总线通信近似于和以太网的通信。网络设备通过IP确定地址，CAN设备通过CAN ID确定地址，如 can0 ， can1 ...
CAN ID可以通过 ifconfig -a 查看
Linux利用SocketCAN库根据CAN的设备ID对其进行读写操作，CAN的数据结构在Socket CAN中被结构体定义，填充相应数据后发送即可。
协议参考： https://manual.zlg.cn/web/#/77/3180
开源地址： https://canable.io/
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注意与上面周立功的CAN转USB设备数据传输流程不同，利用的是 SocketCAN ，不是 USB 。
Linux->SocketCAN->单片机->CAN
Linux利用SocketCAN库根据CAN的设备ID对其进行读写操作，CAN的数据结构在Socket CAN中被结构体定义，填充相应数据后发送即可。
SocketCAN简介： https://en.wikipedia.org/wiki/SocketCAN
协议参考1： https://canable.io/getting-started.html#socketcan-linux
协议参考2： https://manual.zlg.cn/web/#/77/3180
socketcan_interface 是较为底层的包，与Linux的socketcan打交道。
socketcan_bridge 是 ros中最常用的包 ，通过将接收到的topic转换为can数据发出去，或者把接收到的can数据转换为ros的topic。
ros_canopen 是基于canopen应用协议的包，是上层协议。
该功能以三个节点的形式提供： socketcan_bridge_node 、 socketcan_to_topic_node 和 topic_to_socketcan_node 。要从同一个 CAN 设备接收和发送帧，需要使用 socketcan_bridge_node 来防止每个发送的消息都回显到接收主题。
从 SocketCAN 设备接收帧并将这些帧发布到主题上，同时它侦听 CAN 消息并将这些消息发送到 SocketCAN。发送到 CAN 设备的帧不会作为接收消息发布。
将在 SocketCAN 设备上接收到的帧发布到topic。
将收到的topic的 CAN 消息发送到 SocketCAN 设备。
对于一些成熟的包，或者比较复杂的包，要想把其中的topic转为CAN数据发出去，有两种修改方式：
第二种方式更为简单和快速，但会增加通信中转延时，ROS的节点通信是基于TCP/IP，对于本机节点通信而言，此延时大概在1ms以内（百兆网卡以上）。
对于该中转节点，需要订阅两个topic，发布两个topic
socketcan_bridge_node的话题的消息类型都为 ROS内置消息类型 can_msgs/Frame ：
需要填充的数据是
一般把该中转节点与socketcan_bridge_node放在一个launch文件中。
如果socketcan_bridge_node节点的名称冲突了，可以在launch文件中添加group，或者remap话题名称。
推荐CANable + socketcan_bridge包实现ROS中的CAN通信！
Github： https://github.com/wanghuohuo0716/ros_can_driver
ROS socketcan_bridge包使用参考：
https://blog.csdn.net/zyf_to_utopia/article/details/116209605
https://blog.csdn.net/m0_58322903/article/details/121630592
https://blog.csdn.net/wangrunhuan/article/details/117962857
SocketCAN介绍：
https://en.wikipedia.org/wiki/SocketCAN
ROS从入门到精通系列四种通信方式--Service
以上是关于ROS基于SocketCAN的通信方式的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章